反应,写出有关化合物的结构简式:
26.(13分)TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物,制备纯TiCl4的流程示意图如下:
资料:TiCl4及所含杂质氯化物的性质化合物沸点℃SiCl458TiCl4136AlCl3181(升华)FeCl3316MgCl21412
f熔点℃在TiCl4中的溶解性
69互溶
25
193微溶
304
714难溶
(1)氯化过程:TiO2与Cl2难以直接反应,加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。mol1已知:TiO2s2Cl2gTiCl4gO2gΔH11754kJ2CsO2g2COgΔH22209kJmol1①沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4g和COg的热化学方程式:_______________________。CO2生成CO反应的ΔH_____0②氯化过程中CO和CO2可以相互转化,根据如图判断:(填“>”“<”或“”),判断依据:_______________。
③氯化反应的尾气须处理后排放,尾气中的HCl和Cl2经吸收可得粗盐酸、FeCl3溶液,则尾气的吸收液依次是__________________________。④氯化产物冷却至室温,经过滤得到粗TiCl4混合液,则滤渣中含有_____________。(2)精制过程:粗TiCl4经两步蒸馏得纯TiCl4。示意图如下:
物质a是______________,T2应控制在_________。27.(12分)SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。(1)SCR(选择性催化还原)工作原理:
①尿素CONH22水溶液热分解为NH3和CO2,该反应的化学方程式:____________。
f②反应器中NH3还原NO2的化学方程式:____________。③当燃油中含硫量较高时,尾气中SO2在O2作用下会形成NH42SO4,使催化剂中毒。用化学方程式表示NH42SO4的形成:________。④尿素溶液浓度影响NO2的转化,测定溶液中尿素(M60gmol1)含量的方法如下:取ag尿素溶液,将所含氮完全转化为NH3,所得NH3用过量的v1mLc1molL1H2SO4溶液吸收完全,剩余H2SO4用v2mLc2molL1NaOH溶液恰好中和,则尿素溶液中溶质的质量分数是________。(2)NSR(NOx储存还原)工作原理:NOx的储存和还原在不同时段交替进行,如图a所示。
①通过BaO和BaNO32的相互转化实现NOx的储存和还原。储存NOx的物质是_________。②用H2模拟尾气中还原性气体研究了BaNO32的催化还原过程,该过程分两步进行,图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的H2与BaNO32的物质的量之比是__________。③还原过程中,有时会产生笑气(N2O)。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO有关。在有氧条件下15NO与NH3以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是15NNO。将该反应的化学方程式补充完整:_______
催化剂
□15NNOr